2024年12月25日,南京大学的研究团队在《Advanced Science》杂志上在线发表了题为“ShK-modified UCMSCs Inhibit M1-Like Macrophage Polarization and Alleviate Osteoarthritis Progression via PI3K/Akt Axis”的研究报告,揭示了Kv13作为骨关节炎(OA)的潜在治疗靶点,并证明了使用ShK转基因工程化UCMSC作为肽的递送介质在OA治疗中的有效性。研究中,作者借助于汉恒生物提供的ShK过表达慢病毒产品构建了稳定表达分泌型ShK多肽的工程化UCMSC细胞。
研究结果
首先,研究发现Kv13在OA患者和小鼠OA模型的滑膜中特别高表达。通过对OA患者及小鼠OA模型的滑膜进行检测,结果显示OA滑膜中Kv13阳性细胞的比例明显高于非OA滑膜。这一点在免疫荧光实验中得到了进一步确认,显示Kv13与M1巨噬细胞标志物CD80的共定位,这意味着Kv13在M1巨噬细胞中表达。
Kv13抑制剂ShK的作用机制
为探讨Kv13在M1巨噬细胞极化中的作用机制,作者使用LPS处理的RAW2647细胞诱导M1极化。结果显示,与对照组相比,LPS处理的细胞中经典炎症因子(如iNOS和COX2)的水平明显升高,而使用Kv13抑制剂ShK则有效逆转了这一变化。这进一步表明ShK通过PI3K/Akt通路的抑制作用,改善了OA相关的炎症反应。
体外实验结果
在体外实验中,使用来自RAW2647细胞的培养基处理ADTC5软骨细胞,结果显示ShK能显著减轻LPS处理对共培养软骨细胞的负面影响。这一发现表明ShK有助于改善与OA相关的细胞表型变化。
体内实验验证
为进一步验证ShK在体内的疗效,小鼠OA模型中进行了关节内ShK的注射。结果显示,ShK治疗组的骨关节炎评分明显优于DMM组,并且滑膜增生和巨噬细胞浸润得到了有效抑制。这些发现提示,ShK能够通过降低M1巨噬细胞引起的炎症反应,缓解OA的进展。
工程化UCMSCs的应用
为获得能够分泌ShK的UCMSC,研究团队采用慢病毒转染技术获得过表达ShK的细胞株。通过与LPS预处理的RAW2647巨噬细胞共培养,结果显示与对照组相比,ShK-UCMSCs能有效抑制RAW2647巨噬细胞中的炎症因子产生。这显示了工程化UCMSCs在改善OA方面的潜力。
总结
综上所述,本研究强调了Kv13在OA进展中的关键作用,并开发了能够分泌功能性ShK的工程化UCMSC。通过有效抑制Kv13,ShK-UCMSC在降低炎症反应和改善OA方面显示出显著优势。这种策略为治疗慢性炎症相关疾病提供了新的思路,我们相信南宫28NG相信品牌力量能在推动生物医学研究和应用中扮演重要角色。